DE60224218T2 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING LIQUID CANDLES FROM A MIXING LIQUID - Google Patents
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Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Tröpfchen einer Mischflüssigkeit und eine Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen dafür.The The present invention relates to a method for forming droplets of a Mixed liquid and an apparatus for forming droplets therefor.
Hintergrund des Standes der TechnikBackground of the state of the technology
Wenn eine Entwicklung einer Reaktion zur Synthese eines gewünschten Produkts aus einer Mehrzahl von Ausgangsmaterialien durchgeführt wird und die Reaktion analysiert wird, ist es bei einer chemischen Reaktion in einer flüssigen Phase, welche als ein Reaktionsbereich genommen wird, konventionellerweise notwendig, zum Beispiel Arbeiten zum Optimieren der Reaktionsbedingungen durchzuführen, indem die Konzentrationsabhängigkeit von jedem Ausgangsmaterial, die Konzentrationsabhängigkeit eines Katalysators (einschließend eines Enzyms), eine Wirkung in dem Fall, wenn ein anderer Katalysator verwendet wird, eine Wirkung in dem Fall, wenn ein anderes Lösungsmittel verwendet wird, oder das Entsprechenden erfasst wird, um das gewünschte Produkt in einer vielversprechenden Reaktion zu erhalten.If a development of a reaction for the synthesis of a desired Product is carried out from a plurality of starting materials and the reaction is analyzed, it is in a chemical reaction in a liquid Phase, which is taken as a reaction region, conventionally necessary, for example, work to optimize the reaction conditions perform, by the concentration dependence from each source material, the concentration dependence a catalyst (including an enzyme), an effect in the case when another catalyst is used, an effect in the case when another solvent is used, or the corresponding is detected to the desired product to get in a promising reaction.
In diesem Fall kann es notwendig sein, eine enorme Probenanzahl unter Reaktionsbedingungen zu analysieren, welche wie in einem Wirkstoffscreen oder dem Entsprechenden verändert werden, zum Beispiel bei der Entwicklung von Pharmazeutika. Aus diesem Grund wurde die Entwicklung einer Technologie studiert, dass eine Anzahl von Mischflüssigkeiten, welche jeweils eine gewünschte Zusammensetzung der Bestandteile aufweisen, welche als eine Tröpfchenspur verwendet werden, schnell und regulär auf einem vorbestimmten Punkt auf einem Substrat angeordnet wird, von einem Standpunkt, dass die Arbeitseffizienz verbessert wird und die Kosten reduziert werden.In In this case, it may be necessary to take a huge number of samples Reaction conditions to analyze which, as in a drug screen or the corresponding changed for example, in the development of pharmaceuticals. For this Reason was the development of a technology that studied a Number of mixed liquids, which each one desired Composition of the ingredients, which as a droplet trace be used quickly and regularly at a predetermined point is placed on a substrate, from a standpoint that the Work efficiency is improved and costs are reduced.
Konkreter wurde die Entwicklung der Technologie des Verfahrens zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit studiert, dass die Ausgangsflüssigkeiten, welche die Materialien einschließen, welche in die Reaktionen der Ausgangsmaterialien involviert sind, ein Katalysator oder das Entsprechende jeweils hergestellt werden, und dass, wenn eine Analyse durchgeführt wird, diese Tröpfchen jeweils in einem vorbestimmten Volumenverhältnis in situ gemischt werden und die Tröpfchen der Mischflüssigkeit mit verschiedenen Zusammensetzungen der Bestandteile sofort auf dem Substrat gebildet werden.concretely became the development of the technology of the process of making from droplets of mixed liquid studied that the starting fluids, which include the materials involved in the reactions the starting materials involved, a catalyst or the like Corresponding to each produced, and that if an analysis carried out will, those droplets each mixed in situ in a predetermined volume ratio and the droplets the mixed liquid with different compositions of the ingredients immediately on the substrate are formed.
Zum
Beispiel schlägt
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Jedoch gab es im Falle des oben genannten konventionellen Verfahrens zum Bilden von Tröpfchen einer Mischflüssigkeit ein Problem, dass, je kleiner die Tröpfchen von jeder Rohmaterial-Flüssigkeit wurden, welche verwendet werden sollten, desto geringer die Fluidität innerhalb des Tröpfchens durch die Wirkung der Oberflächenspannung auf dem Tröpfchen wurde, und dass, obwohl eine Mehrzahl von Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten physikalisch vereinigt wurde, es schwierig war, ein Tröpfchen in einem Stadium zu erhalten, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt waren.however there was in the case of the above-mentioned conventional method for Forming droplets a mixed liquid a problem that, the smaller the droplets of each raw material liquid became, which should be used, the lower the fluidity within of the droplet through the effect of surface tension on the droplet was, and that, though a plurality of droplets of raw material liquids was physically united, it was difficult to get a droplet in To obtain a stage in which the components evenly distributed were.
Des Weiteren gab es ein Problem, dass, je kleiner die Tröpfchen von einer jeden Rohmaterial-Flüssigkeit wurden, bevor das Mischen der Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten vollständig abgeschlossen war, desto wahrscheinlicher es war, dass die Verdampfung der Tröpfchen von jeder Rohmaterial-Flüssigkeit in einem Stadium, worin die Tröpfchen tropften oder nachdem die Tröpfchen das Substrat erreichten, in einer kurzen Zeit fortschritt, es schwierig war, ein Tröpfchen unter Bedingungen zu erhalten, dass die Bestandteile von diesem Standpunkt aus gleichmäßig verteilt waren.Of Furthermore, there was a problem that, the smaller the droplets of every raw material fluid were before mixing the droplets of raw material liquids Completely was completed, the more likely it was that the evaporation the droplet from every raw material liquid at a stage where the droplets are dripped or after the droplets The substrate progressed in a short time, making it difficult was a droplet Under conditions that preserve the ingredients of this Standpoint evenly distributed were.
Wenn das Tröpfchen einer Mischflüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind, nicht auf diese Weise gebildet werden kann, ist es schwierig, eine chemische Reaktion präzise zu beobachten und zu analysieren, welche in den Tröpfchen der Mischflüssigkeit fortschreitet, welche jeweils als die Reaktionsgebiete funktionieren. Des Weiteren ist die Zuverlässigkeit unzureichend, da sich die Reproduzierbarkeit eines analytischen Ergebnisses verschlechtert.If the droplet of a mixed liquid in which the components are evenly distributed can not be formed in this manner, it is difficult to precisely observe and analyze a chemical reaction which progresses in the droplets of the mixed liquid functioning as the reaction regions respectively. Furthermore, the reliability is insufficient because the Reprodu deterioration of an analytical result deteriorates.
Die vorliegende Erfindung wurde in Betracht der vorangehenden Probleme entwickelt und soll das Verfahren zum Bilden von Tröpfchen einer Mischflüssigkeit bereitstellen, dass, obwohl die Menge eine Spur ist, eine Anzahl von Tröpfchen der Mischflüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind, schnell und regulär an einer vorbestimmten Position auf einem Substrat angeordnet wird, und die Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit.The The present invention has been made in consideration of the foregoing problems developed and intended the method for forming droplets of a mixed liquid Provide that, although the amount is one track, a number of droplets the mixed liquid, wherein the ingredients are evenly distributed are, fast and regular is placed at a predetermined position on a substrate, and the device for forming droplets of the mixed liquid.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit wie in Anspruch 1 beschrieben bereit.The The present invention provides a method of forming droplets of Mixed liquid like described in claim 1 ready.
Hier verwendet die vorliegende Erfindung das Verfahren, dass eine elektrostatische Anziehung verwendet wird, wenn das Tröpfchen an einer vorbestimmten Position auf dem Substrat gebildet wird. Dieses Verfahren ist ein Verfahren, dass eine Pulsspannung angewendet wird zwischen der Flüssigkeit, welche in den Kapillaren zum Bilden von Tröpfchen bereitgehalten wird (worauf nachstehend als "Rohmaterial-Flüssigkeit" bezuggenommen wird) und dem Substrat, welches gegenüber den Kapillarspitzen angeordnet ist, welche die Auslässe zum Tropfen der Tröpfchen sind, um die Flüssigkeit von den Kapillarspitzen zur Substratseite durch eine elektrische Kraft anzuziehen und die Tröpfchen auf das Substrat zu tropfen.Here For example, the present invention uses the process of having an electrostatic Attraction is used when the droplets at a predetermined Position is formed on the substrate. This procedure is a Method that a pulse voltage is applied between the liquid, which is held in the capillaries to form droplets (hereinafter referred to as "raw material liquid") and the substrate opposite the capillary is arranged, which the outlets to the drop the droplet are to the liquid from the capillary tips to the substrate side by an electrical Put on the power and the droplets to drip on the substrate.
Wie oben beschrieben, können die Mischflüssigkeiten selbst gemischt werden, indem man sie miteinander im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat kollidieren läßt, bevor jedes Rohmaterial, welches durch eine elektrische Kraft aus jeder Kapillarspitze gezogen wird, das Substrat erreicht, durch Anwenden der Pulsspannung zwischen jeder Rohmaterial-Flüssigkeit, welche in einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, und dem Substrat. Da sich die Tröpfchen der Mischflüssigkeit, welche durch die Kollision der Rohmaterial-Flüssigkeiten selbst im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat gebildet werden, in einem turbulenten Fluss innerhalb der Tröpfchen befinden, kann das Mischen der Rohmaterial-Flüssigkeiten selbst für eine kurze Zeit ausreichend beschleunigt werden. Des Weiteren kann das Mischen zwischen den Rohmaterial-Flüssigkeiten bestimmt durchgeführt werden, indem ermöglicht wird, dass die Tröpfchen der Mischflüssigkeit mit dem Substrat durch eine elektrische Kraft kollidieren.As described above the mixed fluids even be mixed by putting them in the space between each capillary and the substrate collide before any raw material, which is pulled by an electric force from each capillary tip As the substrate reaches, it is interposed by applying the pulse voltage every raw material liquid, which is held in a plurality of capillaries, and the substrate. Because the droplets the mixed liquid, which is due to the collision of the raw material fluids themselves in the space between Each capillary and the substrate are formed in a turbulent Flow within the droplets can be mixing the raw material liquids for a short time be sufficiently accelerated. Furthermore, the mixing between the raw material liquids determined performed be enabled by that will be the droplets the mixed liquid collide with the substrate by an electric force.
Des Weiteren kann im erfindungsgemäßen Verfahren zum Bilden von Tröpfchen ein Tröpfchen, welches aus wenigstens einer Art von Rohmaterial-Flüssigkeit besteht, welche in wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, zuerst auf dem Substrat durch Verzögern des Zeitpunkts der Anwendung der Pulsspannung gebildet werden. Sogar in diesem Fall werden durch Anwenden der Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche in den anderen Kapillaren direkt nach dem Vorangehenden bereitgehalten werden, die Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche aus den Kapillaren durch eine elektrostatische Anziehung gezogen werden, durch die existierenden Tröpfchen auf dem Substrat angezogen und werden darin schnell bewegt. Selbst wenn die Tröpfchen später aus den Kapillaren injiziert werden, um mit den existierenden Tröpfchen zu kollidieren, welche zuvor auf dem Substrat wie diesem gebildet wurden, tritt ein turbulenter Fluss innerhalb der Tröpfchen der Mischflüssigkeit auf, welche durch die Kollision gebildet wird, und das Mischen zwischen den Rohmaterial-Flüssigkeiten kann für eine kurze Zeit ausreichend beschleunigt werden.Of Further can in the process according to the invention to make droplets a droplet, which from at least one kind of raw material liquid which consists of a plurality in at least one capillary capillaries, first on the substrate Delaying the Time of application of the pulse voltage can be formed. Even in this case, by applying the pulse voltage to the raw material liquids, which are kept in the other capillaries immediately after the previous one be, the raw material fluids, which from the capillaries by an electrostatic attraction pulled, attracted by the existing droplets on the substrate and are moved fast in it. Even if the droplets are out later The capillaries are injected to with the existing droplets collide, which were previously formed on the substrate like this, If a turbulent flow occurs within the droplets of the mixed liquid, which is formed by the collision, and the mixing between the raw material liquids can for one be sufficiently accelerated for a short time.
Als erfindungsgemäßes Ergebnis kann, obwohl die Menge eine Spur ist, eine Anzahl von Tröpfchen der Mischflüssigkeiten, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind, schnell und regulär an der vorbestimmten Position auf dem Substrat angeordnet werden. Außerdem können das Verkleinern des Arbeitsmaßstabs einer Arbeit, welche eine Behandlung benötigt, dass verschiedene Arten von Mischflüssigkeiten durch Mischen verschiedener Flüssigkeiten bei einer gegebenen Rate hergestellt werden, und eine Beschleunigung der Arbeit simultan verwirklicht werden.When inventive result Although the amount is a trace, the number of droplets may be a few Mixing liquids wherein the ingredients are evenly distributed are, fast and regular be arranged at the predetermined position on the substrate. Furthermore can downsizing the working scale a job that requires a treatment that different types of mixed liquids by mixing different liquids be made at a given rate, and an acceleration the work can be realized simultaneously.
Des Weiteren können in der vorliegenden Erfindung, um die Tröpfchen der Mischflüssigkeiten im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat zu bilden, indem ermöglicht wird, dass jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche durch eine elektrische Kraft aus einer Mehrzahl der Kapillarspitzen gezogen werden, mit jeder anderen kollidiert, um sich mit ihnen zu mischen, die Anwendungsbedingungen der Pulsspannung oder die Anordnungsbedingungen einer Mehrzahl von Kapillaren zum Substrat so eingestellt werden, dass sie die elektrischen Flusslinien konzentrieren, welche zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten und dem Substrat erzeugt werden, nachdem die Pulsspannung auf ein Tröpfchen von den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten angewendet wird, welche von jeder Kapillarspitze freigesetzt werden.Of Further can in the present invention, to the droplets of the mixed liquids in the space between each capillary and the substrate to form by allows is that each of the raw material liquids, which by a electrical force are drawn from a plurality of the capillary tips, collided with each other to mix with them, the Application conditions of the pulse voltage or the arrangement conditions a plurality of capillaries are adjusted to the substrate that they concentrate the electric flux lines, which between each of the raw material liquids and the substrate are generated after the pulse voltage on droplet from the droplets of raw material liquids applied, which are released from each capillary tip.
Beachte, dass in der vorliegenden Erfindung, wenn die Pulsspannung zwischen jeder Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat angewendet wird, die Spannung so angewendet werden kann, um zu ermöglichen, dass jedes Potential der Rohmaterial-Flüssigkeiten höher ist als das des Substrats, und die Spannung so angewendet werden kann, um zu ermöglichen, dass jedes Potential der Rohmaterial-Flüssigkeiten niedriger ist als das des Substrats.Note in the present invention, when the pulse voltage is between every raw material liquid and the substrate is applied, the voltage is thus applied can to enable that every potential of the raw material fluids is higher than that of the substrate, and the tension can be applied so to enable that every potential of the raw material fluids lower than that of the substrate.
Des Weiteren zeigt "die Mischflüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt werden" eine Flüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig gelöst sind, wenn die Bestandteile, welche verwendet werden sollen, in einer Flüssigkeit (einem Lösungsmittel), welche verwendet werden soll, gelöst sind und zeigt. Auf der anderen Seite zeigt das Vorangehende eine Dispersionsflüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig dispergiert sind, wenn die Bestandteile, welche verwendet werden sollen, nicht in einer Flüssigkeit (Dispersionsmedium) gelöst sind. Außerdem können in der vorliegenden Erfindung Substanzen, welche gegenseitig eine chemische Reaktion triggern, in einer Mischflüssigkeit enthalten sein, nachdem sie als Bestandteile gebildet wurden, es kann eine Substanz, welche in der Flüssigkeit stabil vorliegt, gemischt werden, und beide Substanzen können in einem gemischten Zustand enthalten sein.Of Further shows "the Mixed liquid wherein the ingredients are evenly distributed become "a liquid, wherein the ingredients are dissolved evenly, if the ingredients to be used are in one liquid (a solvent), which is to be used, solved and shows. On the On the other hand, the foregoing shows a dispersion liquid. wherein the ingredients uniformly dispersed are when the ingredients to be used are not in a liquid (Dispersion medium) dissolved are. Furthermore can in the present invention, substances which mutually one trigger chemical reaction, be contained in a mixed liquid after they were formed as constituents, it may be a substance which in the liquid Stable, mixed, and both substances can in be included in a mixed state.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit so gekennzeichnet werden, dass der Wert der Pulsspannung, welche auf die Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet wird, welche in wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, größer gemacht wird als diejenigen der Pulsspannungen, welche auf jede der anderen Rohmaterial-Flüssigkeiten angewendet werden.Of Further, the inventive method to make droplets the mixed liquid be characterized in that the value of the pulse voltage, which on the raw material liquid is applied, which in at least one capillary of a Plurality of capillaries is made larger than those the pulse voltages applied to each of the other raw material fluids be applied.
Wenn die Anwendungsbedingungen der Pulsspannung, welche zwischen den Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche durch eine Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten werden, und dem Substrat angewendet wird, wie oben beschrieben festgesetzt werden, können die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat nach der Anwendung der Pulsspannung erzeugt werden, auf ein Tröpfchen konzentriert werden, auf welches die maximale Pulsspannung von den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten angewendet wird, welche aus jeder Kapillarspitze freigesetzt werden. Als Ergebnis können alle Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten konsolidiert werden, welche verwendet werden sollen, um das Tröpfchen von einer Mischflüssigkeit im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat zu bilden.If the conditions of use of the pulse voltage, which are between the Raw material liquids which are held by a plurality of capillaries, and the substrate is applied as described above, can the electrical flux lines that exist between each raw material fluid and the substrate are generated after application of the pulse voltage, on a droplet are concentrated to which the maximum pulse voltage of the droplets of the Raw material liquids is applied, which are released from each capillary tip. As a result, can all droplets of raw material liquids which are to be used to remove the droplet from one mixed liquid in the space between each capillary and the substrate.
Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass bei der Anwendung der Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeit, welche in wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, zuerst gestartet wird und als nächstes die Anwendung der Pulsspannung auf jede der anderen Rohmaterial-Flüssigkeiten gestartet wird, bevor die erste Anwendung der Pulsspannung beendet wird.In addition, can the inventive method to make droplets the mixed liquid be characterized in such a way that in the application of the pulse voltage on the raw material liquid, which in at least one capillary of a plurality of capillaries is kept ready, is started first and next the Apply the pulse voltage to each of the other raw material fluids is started before the first application stops the pulse voltage becomes.
Wenn die Anwendungsbedingungen der Pulsspannung, welche angewendet werden soll zwischen der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche in jeder aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, und dem Substrat wie oben beschrieben festgesetzt werden, können die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat erzeugt werden, nachdem die Pulsspannung angewendet wurde, auf ein Tröpfchen zum frühesten Zeitpunkt des Anwendungsbeginns der Pulsspannung aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welches jeweils von jeder Kapillarspitze freigesetzt werden, konzentriert werden. Als Ergebnis können alle Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche verwendet werden sollen, zum Bilden der Tröpfchen aus einer Mischflüssigkeit im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat konsolidiert werden.If the conditions of use of the pulse voltage which are used should be between the raw material liquid, which is held in each of a plurality of capillaries, and the substrate are set as described above, the electrical flux lines which exist between each raw material fluid and the substrate are generated after the pulse voltage is applied was on a droplet the earliest Time of application of the pulse voltage from the droplets of the Raw material liquids which are released from each capillary tip, concentrated become. As a result, can all droplets of raw material liquids, which are to be used to form the droplets a mixed liquid in Space between each capillary and the substrate to be consolidated.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass der Abstand zwischen wenigstens einer Kapillarspitze aus einer Mehrzahl von Kapillarspitzen und dem Substrat größer ist als die Abstände zwischen jeder Spitze der anderen Kapillaren und dem Substrat.Of Further, the inventive method to make droplets the mixed liquid be characterized in such a way that the distance between at least a capillary tip of a plurality of capillary tips and the substrate is larger as the distances between each tip of the other capillaries and the substrate.
Wenn die Anordnungsbedingungen einer Mehrzahl von Kapillaren zum Substrat wie oben beschrieben festgesetzt werden, können die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten und dem Substrat nach dem Anwenden der Pulsspannung erzeugt werden, auf ein Tröpfchen konzentriert werden, welches von einer Kapillare mit dem längsten Abstand vom Substrat aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten freigesetzt wird, welche jeweils aus jeder Kapillarspitze freigesetzt werden. Als Ergebnis können alle Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche verwendet werden sollen, zum Bilden des Tröpfchens aus einer Mischflüssigkeit konsolidiert werden.If the arrangement conditions of a plurality of capillaries to the substrate as described above, the electrical flux lines, which is between each of the raw material liquids and the substrate are generated after applying the pulse voltage, concentrated on a droplet which is from a capillary with the longest distance from the substrate the droplet of the raw material liquids released which are released from each capillary tip. As a result, can all droplets of raw material liquids, which should be used to make the droplet from a mixed liquid be consolidated.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass die Pulsspannung nacheinander auf jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten zu allen verschiedenen Zeitpunkten angewendet wird, welche in einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten werden. Nämlich kann das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass nachdem die Anwendung der Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeit, welche in einer der Kapillaren bereitgehalten wird, beendet wird, die Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet wird, welche in einer anderen Kapillare bereitgehalten wird.Of Further, the inventive method to make droplets the mixed liquid be characterized in that the pulse voltage in succession on each of the raw material fluids is applied at all different times, which in one Majority of capillaries are kept. Namely, the education process can be characterized in such a way that after the application of the pulse voltage the raw material liquid, which is held in one of the capillaries, is terminated, the pulse voltage is applied to the raw material liquid which held in another capillary.
Die elektrischen Flusslinien, welche zwischen der Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat erzeugt werden, können auf das Tröpfchen konzentriert werden, welches vorher durch Einstellen der Anwendungsbedingungen der Pulsspannung auf jedes Rohmaterial gebildet wurde, welches in einer Mehrzahl von Kapillaren wie oben beschrieben bereitgehalten wird. Als Ergebnis ist jede Rohmaterial-Flüssigkeit nacheinander und gleichmäßig gemischt, indem sie mit den existierenden Tröpfchen kollidiert wird.The electric flux lines generated between the raw material liquid and the substrate can be concentrated on the droplet previously by adjusting the application conditions of the pulse voltage to each Raw material is formed, which is kept in a plurality of capillaries as described above. As a result, each raw material liquid is sequentially and uniformly mixed by being collided with the existing droplets.
Außerdem kann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit die oben genannten Pulsspannungsanwendungsbedingungen übernimmt, das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass das Volumen oder die Tröpfchenmasse, welche auf dem Substrat gebildet wird, jeweils gemessen wird, wenn die Anwendung von jeder Pulsspannung beendet wird. Nämlich kann das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass das Volumen oder die Masse der Tröpfchen, welche auf dem Substrat gebildet werden, an diesem Punkt in einem Zustand gemessen wird, bevor die Pulsspannungsanwendung auf die nächste Rohmaterial-Flüssigkeit gestartet wird (in einem Zustand, dass ein Verfahren zum Bilden von Tröpfchen zeitweise suspendiert wird), nachdem die Pulsspannungsanwendung auf die Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche in einer Kapillare bereitgehalten werden, beendet wurde.In addition, when the inventive method to make droplets the mixed liquid assumes the above-mentioned pulse voltage application conditions, the formation process be characterized such that the volume or the droplet mass, which is formed on the substrate, respectively measured when the Application of each pulse voltage is stopped. Namely, the education process can be characterized in that the volume or the mass the droplet, which are formed on the substrate, at this point in one State is measured before the pulse voltage application to the next Raw material liquid is started (in a state that is a method of forming of droplets temporarily suspended) after the pulse voltage application on the raw material liquids, which are kept in a capillary has been terminated.
Das Volumen oder die Masse der Tröpfchen, welche auf dem Substrat zu einem mittleren Zeitpunkt gebildet werden, kann, wenn das endgültige Tröpfchen der Mischflüssigkeit gebildet wird, genau als ein zeitweise etablierter Wert ohne den Einfluss auf die Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten gemessen werden, welche danach mit den oben genannten Tröpfchen kollidieren, durch Setzen des Zeitpunkts, dass das Volumen oder die Masse der Tröpfchen, welche auf dem Substrat gebildet werden, wie oben beschrieben gemessen wird. Als Ergebnis kann die Information wie zum Beispiel das Volumen und die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche in einer chemischen Reaktionsanalyse wichtig sind, oder das Entsprechende der Reihe nach gemessen werden.The Volume or mass of droplets which can be formed on the substrate at a medium time, if the final droplet of the mixed liquid is formed, exactly as a temporarily established value without the Influence on the droplets of raw material liquids which subsequently collide with the above-mentioned droplets, by setting the time that the volume or mass of the droplets, which are formed on the substrate, measured as described above becomes. As a result, the information such as the volume and the mass of raw material liquids, which are important in a chemical reaction analysis, or that Corresponding to be measured in turn.
Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass, wenn der Zeitpunkt zum Messen des Volumens oder der Masse des Tröpfchens, welches auf dem Substrat an diesem Punkt gebildet wird, wie oben beschrieben festgesetzt wird, das Volumen oder die Masse des Tröpfchens, welches auf dem Substrat gebildet wird, jeweils gemessen wird, wenn eine Pulsspannungsanwendung beendet wird, und das Volumen oder die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche aus jeder Kapillare injiziert wird, unabhängig bei jeder Pulsspannungsanwendung basierend auf dem gemessenen Wert des Volumens oder der Masse des vorangehenden Tröpfchens gemessen wird. Nämlich kann das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass das Volumen oder die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche aus einer vorbestimmten Kapillare injiziert wird, erhalten werden kann, um das Tröpfchen Pn aus dem Tröpfchen Pn – 1 zu bilden, indem die Differenzoperation durchgeführt wird zwischen dem Volumen oder der Masse des Tröpfchens ("Tröpfchen Pn") der Mischflüssigkeit auf dem Substrat, welches/welche gemessen wird, wenn das Verfahren zum Bilden von Tröpfchen zeitweise wie oben beschrieben suspendiert wird und das Volumen oder die Masse des Tröpfchens ("Tröpfchen Pn – 1") von einer anderen Mischflüssigkeit, welche gemessen werden, wenn das Verfahren direkt vor dem Verfahren zum Bilden von Tröpfchen suspendiert wird.Of Further, the inventive method to make droplets the mixed liquid be labeled such that when the time to measure the volume or mass of the droplet which is on the substrate is formed at this point as stated above is the volume or mass of the droplet which is on the substrate is measured, respectively, when a pulse voltage application is stopped, and the volume or mass of the raw material liquid, which is injected from each capillary, independently for each pulse voltage application based on the measured value of the volume or mass of the preceding droplet is measured. Namely the education process can be characterized in such a way that the volume or mass of the raw material fluid, which is injected from a predetermined capillary, obtained can be to the droplet Pn from the droplet Pn - 1 by making the difference operation between the volumes or the mass of the droplet ("droplet Pn") of the mixed liquid on the substrate which is measured when the method to make droplets temporarily suspended as described above and the volume or the mass of the droplet ("Droplet Pn - 1") from another Mixed liquid which are measured when the procedure is right before the procedure to make droplets is suspended.
Wie oben beschrieben kann das Volumen oder die Masse von jeder Rohmaterial-Flüssigkeit, welche von jeder Kapillare injiziert wird, in jedem Verfahren genau gemessen werden durch Messen des Volumens oder der Masse des Tröpfchens auf dem Substrat, jeweils wenn das Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit zeitweise suspendiert wird.As As described above, the volume or mass of each raw material fluid may be injected by each capillary, measured accurately in each procedure are measured by measuring the volume or mass of the droplet on the substrate, respectively, when the method for forming droplets of the mixed liquid temporarily suspended.
Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass im oben beschriebenen Fall die Menge des Tröpfchens, welches auf dem Substrat gebildet wird, durch Durchführen einer Rückkopplungskontrolle eingestellt wird, welche auf dem gemessenen Wert des Volumens oder der Masse des Tröpfchens basiert, welches auf dem Substrat für jedes Verfahren des Pulsspannungsanwendungsverfahrens gebildet wird. Nämlich kann das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass eine Rückkopplungskontrolle auf die Menge des Tröpfchens der Mischflüssigkeit durchgeführt werden kann, welche auf dem Substrat gebildet wird, basierend auf der Information über das Volumen oder die Masse des Tröpfchens auf dem Substrat zum Zeitpunkt der Beendung von jedem Verfahren, welches/welche für jedes Verfahren der Pulsspannungsanwendung gemessen wird, oder basierend auf der Information über das Volumen oder die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche aus jeder Kapillare für jedes Verfahren injiziert wird, welches/welche durch eine Differenzoperation gemäß der vorangehenden Information gefunden wird.In addition, can the inventive method to make droplets the mixed liquid be characterized in that in the case described above the amount of the droplet, which is formed on the substrate by performing a Feedback control which is set on the measured value of the volume or the mass of the droplet based on the substrate for each method of pulse voltage application method is formed. Namely, can the education process be characterized in such a way that a Feedback control on the amount of the droplet the mixed liquid carried out which is formed on the substrate based on the information about the volume or mass of the droplet on the substrate to Time of termination of each procedure, which for each Pulse voltage application method is measured, or based on the information about the volume or mass of raw material liquid coming out of each capillary for each Method is injected, which by a differential operation according to the preceding Information is found.
Das Verfahren zum Bilden von Tröpfchen wird zu einem Zeitpunkt beendet, wenn das Volumen oder die Masse des Tröpfchens auf dem Substrat einen gewünschten Wert durch Durchführen der Kontrolle wie oben beschrieben erreicht oder eine Kontrolle, dass die Art einer Rohmaterial-Flüssigkeit, welche ins Tröpfchen injiziert werden soll, in der Mitte eines Verfahrens verändert wird, durchgeführt werden kann.The Method of forming droplets becomes finished at a time when the volume or mass of the droplet on the substrate a desired Value by performing the control as described above or a control, that kind of raw material liquid that injects into the droplet should be, in the middle of a process is changed, can be performed.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit wie in Anspruch 9 beschreiben bereit.In addition, the present invention provides a device for forming droplets of the mixed liquid as described in claim 9 ready.
Die Anwendungsbedingungen der Pulsspannung können so eingestellt werden, dass sie es ermöglichen, die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat nach dem Anwenden der Pulsspannung erzeugt werden, auf ein Tröpfchen aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten konzentriert werden, welche jeweils aus den Spitzen von jeder Kapillare freigesetzt werden, durch Kontrollieren der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung durch den Regler.The Application conditions of the pulse voltage can be adjusted that they make it possible the electrical flux lines that exist between each raw material fluid and the substrate are generated after applying the pulse voltage, on a droplet from the droplets of raw material liquids be concentrated, each consisting of the tips of each capillary be released by controlling the device for use a voltage through the regulator.
Als Ergebnis können alle Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche verwendet werden soll, zum Bilden des Tröpfchens aus einer Mischflüssigkeit im Raum zwischen jeder Kapillare und dem Substrat konsolidiert werden, eine Anzahl von Tröpfchen der Mischflüssigkeit, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind, sogar obwohl die Menge eine Spur ist, kann schnell und regulär an einer vorbestimmten Position auf dem Substrat angeordnet werden.When Result can all droplets the raw material liquid, which is to be used for forming the droplet from a mixed liquid to be consolidated in the space between each capillary and the substrate, a number of droplets of Mixed liquid wherein the ingredients are evenly distributed even though the crowd is one track can quickly and regularly at one predetermined position can be arranged on the substrate.
Des Weiteren kann die Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit gemäß der vorliegenden Information derartig gekennzeichnet werden, dass der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung kontrolliert, um zu ermöglichen, dass der Wert der Pulsspannung, welche auf die Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet werden soll, welche in wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, größer ist als derjenige der Pulsspannungen, welche auf jede der anderen Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet werden sollen.Of Further, the apparatus may be for forming droplets of the mixed liquid according to the present Information be labeled such that the controller the Device for applying a voltage controlled to allow that the value of the pulse voltage applied to the raw material fluid to be applied, which in at least one capillary a plurality of capillaries is held larger as that of the pulse voltages applied to each of the other raw material fluids should be applied.
Daher können durch Kontrollieren der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung durch den Regler und Einstellen der Anwendungsbedingungen der Pulsspannung, welche zwischen den Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche für jede aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten werden, und dem Substrat wie oben beschrieben angewendet werden soll, die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten und dem Substrat erzeugt werden, nachdem die Pulsspannung angewendet wurde, auf ein Tröpfchen konzentriert werden, auf welches die höchste Pulsspannung aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet wird, welche jeweils aus jeder Kapillarspitze freigesetzt wird.Therefore can by controlling the device for applying a voltage through the regulator and adjusting the conditions of use of the pulse voltage, which between the raw material liquids, which for each a plurality of capillaries, and the substrate as described above, the electrical flux lines, which is between each of the raw material liquids and the substrate are generated after the pulse voltage has been applied to droplet be concentrated, to which the highest pulse voltage from the droplet the raw material liquid is applied, which is released from each capillary tip.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung kontrolliert, so dass er die Anwendung der Pulsspannung ermöglicht, welche zuerst auf die Rohmaterial-Flüssigkeit gestartet werden soll, welche in wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten wird, welche von Ermöglichen der Anwendung der Pulsspannung gefolgt wird, welche auf jede der anderen Rohmaterial-Flüssigkeiten gestartet werden soll, bevor die erste Anwendung der Pulsspannung beendet wird.In addition, can the device according to the invention to make droplets the mixed liquid be labeled such that the controller, the device controlled to apply a voltage, so he the application allows the pulse voltage, which should first be started on the raw material liquid, which in at least one capillary of a plurality of capillaries which is made possible by allowing the application of the pulse voltage followed, which started on each of the other raw material liquids should be before the first application of the pulse voltage stops becomes.
Daher können durch Kontrollieren der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung durch den Regler und Einstellen der Anwendungsbedingungen der Pulsspannung, welche zwischen den Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche für jede einer Mehrzahl von Kapillaren bereitgehalten werden, und dem Substrat wie oben beschrieben angewendet werden soll, die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten und dem Substrat erzeugt werden, nachdem die Pulsspannung angewendet wurde, auf ein Tröpfchen zum frühesten Zeitpunkt des Anwendungsbeginns konzentriert werden, wenn die Pulsspannung aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeit angewendet wird, welche aus jeder Kapillarspitze freigesetzt werden.Therefore can by controlling the device for applying a voltage through the regulator and adjusting the conditions of use of the pulse voltage, which between the raw material liquids, which for each one Majority of capillaries are kept, and the substrate like described above, the electrical flux lines, which is between each of the raw material liquids and the substrate are generated after the pulse voltage has been applied to droplet the earliest Time of application start to be concentrated when the pulse voltage from the droplets the raw material liquid is applied, which are released from each capillary tip.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass der Abstand zwischen der Spitze mit wenigstens einer Kapillare aus einer Mehrzahl von Kapillaren und dem Substrat so festgesetzt wird, dass er größer ist als die Abstände zwischen jeder Spitze der anderen Kapillaren und dem Substrat.Of Furthermore, the device according to the invention to make droplets the mixed liquid be marked such that the distance between the tip with at least one capillary of a plurality of capillaries and the substrate is set to be larger than the intervals between each tip of the other capillaries and the substrate.
Wenn die Anordnungsbedingungen einer Mehrzahl von Kapillaren zum Substrat daher eingestellt werden, nachdem die Pulsspannung angewendet wurde, können die elektrischen Flusslinien, welche zwischen jeder der Rohmaterial- Flüssigkeiten und dem Substrat erzeugt werden, auf ein Tröpfchen konzentriert werden, welches aus einer Kapillare mit dem größten Abstand zum Substrat aus den Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeiten freigesetzt wird, welche jeweils von jeder Kapillarspitze freigesetzt werden.If the arrangement conditions of a plurality of capillaries to the substrate therefore be adjusted after the pulse voltage has been applied, can the electrical flux lines that exist between each of the raw material fluids and be generated on the substrate, be concentrated on a droplet, which consists of a capillary with the greatest distance to the substrate the droplet of raw material liquids is released, which are released from each capillary tip.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung so kontrolliert, dass die Pulsspannung nacheinander auf jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten angewendet wird, welche in einer Mehrzahl von Kapillaren zu allen verschiedenen Zeitpunkten bereitgehalten werden. Nämlich kann das Bildungsverfahren derartig gekennzeichnet werden, dass der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung so kontrolliert, dass die Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeit anwendet wird, welche in einer anderen Kapillare nach Beenden der Anwendung der Pulsspannung auf die Rohmaterial-Flüssigkeit bereitgehalten wird, welche in einer Kapillare bereitgehalten wird.In addition, the device according to the invention for forming droplets of the mixing liquid can be characterized in that the controller controls the device for applying a voltage so that the pulse voltage is successively applied to each of the raw material liquids, which in a plurality of capillaries at all different times be kept ready. Namely, the forming method can be characterized such that the controller controls the apparatus for applying a voltage so that the pulse voltage is applied to the raw material liquid which is in another capillary after the application of the pulse voltage is kept ready on the raw material liquid which is kept in a capillary.
Durch Einstellen der Anwendungsbedingungen der Pulsspannung auf jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche in einer Mehrzahl von Kapillaren wie oben beschrieben bereitgehalten werden, können die elektrischen Flusslinien, welche zwischen der Rohmaterial-Flüssigkeit und dem Substrat erzeugt werden, auf das Tröpfchen konzentriert werden, welches vorher gebildet wurde. Als Ergebnis wird jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten nacheinander und gleichmäßig gemischt, indem sie mit den existierenden Tröpfchen kollidiert wird.By Setting the application conditions of the pulse voltage to each of Raw material liquids which are kept in a plurality of capillaries as described above can, can the electrical flux lines that exist between the raw material fluid and the substrate to which droplets are concentrated, which was formed before. As a result, each of the raw material liquids mixed successively and evenly, by colliding with the existing droplets.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass eine Volumenmessvorrichtung zum Messen des Volumens eines Tröpfchens, welches auf einem Substrat gebildet wird, und/oder ein Massesensor zum Messen der Masse des Tröpfchens weiter bereitgestellt werden und der Regler die Volumenmessvorrichtung und/oder den Massesensor zusammen mit der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung kontrolliert.Of Furthermore, the device according to the invention to make droplets the mixed liquid be characterized in that a volume measuring device for measuring the volume of a droplet, which is formed on a substrate, and / or a mass sensor for measuring the mass of the droplet be provided further and the controller, the volume measuring device and / or the mass sensor together with the device for using a Tension controlled.
Dies ermöglicht, dass das Tröpfchen einer Mischflüssigkeit mit einer gewünschten Zusammensetzung der Bestandteile schnell und bestimmt gebildet wird. Wenn zum Beispiel der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung so kontrolliert, dass die Pulsspannung nacheinander auf jede der Rohmaterial-Flüssigkeiten angewendet wird, welche in einer Mehrzahl von Kapillaren zu allen verschiedenen Zeitpunkten bereitgehalten werden, kann das Volumen oder die Masse des Tröpfchens, welches auf dem Substrat gebildet wird, gemessen werden, jeweils wenn die Anwendung von jeder Pulsspannung beendet ist, indem ermöglicht wird, dass der Regler die Volumenmessvorrichtung und/oder den Massesensor kontrolliert.This allows that the droplet a mixed liquid with a desired Composition of ingredients is formed quickly and definitely. For example, if the controller is the device for using a Voltage controlled so that the pulse voltage turns on each of the raw material liquids which is used in a plurality of capillaries to all At various times, the volume can be kept or the mass of the droplet, which is formed on the substrate to be measured, respectively when the application of each pulse voltage is terminated by allowing in that the controller is the volume measuring device and / or the mass sensor controlled.
Als Ergebnis kann das Volumen oder die Masse des Tröpfchens der Mischflüssigkeiten, welche auf dem Substrat zu einem mittleren Zeitpunkt gebildet wird, wenn das Tröpfchen der endgültigen Mischflüssigkeit gebildet wird, als ein zeitweise etablierter Wert ohne irgend einen Einfluss der Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche nacheinander mit dem oben genannten Tröpfchen kollidieren, genau gemessen werden. Als Ergebnis kann die Information wie zum Beispiel das Volumen und die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche in chemischen Reaktionsanalysen oder dem Entsprechenden wichtig sind, nacheinander gemessen werden.When Result can be the volume or mass of the droplet of mixed fluids, which is formed on the substrate at a medium time, if the droplet the final mixed liquid is formed as a temporarily established value without any Influence of the droplets of the Raw material liquid, which collide sequentially with the above-mentioned droplet, measured accurately become. As a result, the information such as the volume and the mass of raw material liquid, which are important in chemical reaction analyzes or the corresponding are measured one after the other.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass der Regler die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung und das Volumen und/oder den Massesensor so kontrolliert, dass der Regler das Volumen oder die Masse des Tröpfchens, welches auf dem Substrat gebildet wird, jeweils zu dem Zeitpunkt misst, wenn die Anwendung der Pulsspannung beendet ist, und das Volumen oder die Masse der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche aus jeder Kapillare injiziert wird, kann für jedes Verfahren unabhängig gemessen werden, dass jede Pulsspannung basiert auf dem gemessenen Wert des Volumens oder der Masse des oben genannten Tröpfchens angewendet wird.Of Furthermore, the device according to the invention to make droplets the mixed liquid be labeled such that the controller, the device for applying a voltage and the volume and / or the mass sensor so controls that the regulator controls the volume or mass of the droplet, which is formed on the substrate, at the time of each measures when the application of the pulse voltage is finished, and that Volume or mass of raw material liquid coming out of each Capillary can be injected for each procedure independent be measured, that each pulse voltage is based on the measured Value of the volume or mass of the above droplet is applied.
Wie oben beschrieben kann durch zeitweises Suspendieren des Verfahrens zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit und Messen des Volumens oder der Masse des Tröpfchens auf dem Substrat für eine jede Suspension das Volumen oder die Masse von jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten, welche aus jeder Kapillare injiziert werden, in jedem Verfahren genau gemessen werden.As described above can be achieved by temporarily suspending the process to make droplets the mixed liquid and measuring the volume or mass of the droplet on the substrate for each one Suspension the volume or mass of each of the raw material liquids, which are injected from each capillary, in each procedure be measured exactly.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit derartig gekennzeichnet werden, dass die Menge der Tröpfchen der Rohmaterial-Flüssigkeit, welche auf dem Substrat gebildet werden, eingestellt wird, indem ermöglicht wird, dass der Regler eine Rückkopplungskontrolle auf die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung durchführt, welche auf dem gemessenen Wert des Volumens oder der Masse der Tröpfchen basiert, welche auf dem Substrat gebildet werden, jedesmal, wenn die Spannung, welche von der Volumenmessvorrichtung und/oder dem Massesensor erhalten wurde, angewendet wird.In addition, can the device according to the invention to make droplets the mixed liquid be characterized in that the amount of droplets of the Raw material liquid, which are formed on the substrate is adjusted by allows that will give the controller a feedback control on the device for applying a voltage performs, which based on the measured value of the volume or mass of the droplets, which are formed on the substrate every time the voltage, which are obtained from the volume measuring device and / or the mass sensor was, is applied.
Durch Durchführen einer Kontrolle wie oben beschrieben kann eine Kontrolle, dass das Verfahren zum Bilden von Tröpfchen beendet ist, wenn das Volumen oder die Masse des Tröpfchens auf dem Substrat einen gewünschter Wert oder die Art einer Rohmaterial-Flüssigkeit erreicht, welche in ein Tröpfchen injiziert werden soll, während eines Verfahrens verändert wird, verwirklicht werden.By Carry out a control as described above, a control that the Method for forming droplets stopped when the volume or mass of the droplet on the substrate a desired Value or type of raw material liquid reached, which in injected a droplet should be while of a procedure changed will be realized.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die
Die
Beste AusführungsformenBest embodiments
Nachstehend werden unten die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit und der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Beachte, dass in der Beschreibung unten dieselben Symbole in denselben oder äquivalenten Anteilen bezeichnet werden, und die doppelte Beschreibungen werden weggelassen.below below are the preferred embodiments of the method according to the invention to make droplets of mixed fluid and the device for forming droplets of the mixed liquid described with reference to the drawings. Note that in the description below, the same symbols in the same or equivalent Shares are called, and the duplicate descriptions are omitted.
[Erste Ausführungsform]First Embodiment
Wie
in
Der
Regler
Außerdem ist
wie in
Außerdem sind
wie in
Diese
Kapillaren
Des
Weiteren sind die Elektroden (nicht dargestellt), welche elektrisch
mit der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung
Außerdem kann
als das Substrat
Das
Betriebsprinzip der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen
Zuerst
wird die Rohmaterial-Flüssigkeit
in der Kapillare
In
diesem Fall wird, falls der Spitzenwert oder die Pulsbreite der
Pulsspannung, welche durch die Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung
Nämlich können in
der Bildungsvorrichtung
Beachte,
dass der Abstand d20 zwischen dem Rohmaterial-Zuführungsbereich
Als
nächstes
wird unten ein Beispiel der Arbeitsweise der Vorrichtung zum Bilden
von Tröpfchen
Beachte,
dass in
Wie
in
Wenn
die Pulsspannung zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten,
welche in jeder Kapillare
Als
Ergebnis können
die Tröpfchen
Beachte,
dass die Intensität
der Werte ΔE1 und ΔE3 der Pulsspannung
kleiner als der Wert ΔE2 der
Pulsspannung sein kann, derselbe Werte sein kann wie in der oben
genannten
Und
es kann, wenn eine Anzahl von den Tröpfchen
Als
Ergebnis kann, sogar obwohl die Menge eine Spur ist, eine Anzahl
von den Tröpfchen
Hier
ist in den
Jedoch
ist es bevorzugt, dass die Kapillare aus jeder Kapillare, auf welche
die höchste
Pulsspannung angewendet wird, eine Kapillare ist, welche an einer
Position angeordnet ist, auf welche die elektrischen Flusslinien
leicht konzentriert werden (zum Beispiel die Position, welche einem
geometrischen Zentrum am nächsten
liegt, wenn die geometrische Anordnungsbedingung des Freisetzungsauslasses
in jeder Kapillare beachtet wird), wenn die Anordnungsbedingungen
von jeder Kapillare aus der Normalrichtung der Substratoberfläche (siehe
Deshalb
ist es, wenn die Rohmaterial-Flüssigkeit,
welche der Hauptbestandteil ist, bereitgestellt wird, wobei das
Zusammensetzungsverhältnis
der Bestandteile des Tröpfchens
Des
Weiteren kann in diesem Fall die Pulsbreite der Pulsspannung, welche
auf jede Kapillare
Außerdem ist
die Größe des Durchmessers des
Freisetzungsauslasses an den Spitzen von jeder Kapillare
Als
nächstes
wird unten ein anderes Beispiel der Arbeitsweise der Vorrichtung
zum Bilden von Tröpfchen
Wie
in
Nämlich kontrolliert,
wenn die Pulsspannung von der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung
Wenn
die Pulsspannung zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten,
welche in jeder Kapillare
Nämlich erreicht
zuerst, wie in
Als
Ergebnis können
die Tröpfchen
Beachte,
dass in
Des
Weiteren wird das Zeitintervall (t2 bis t1) des Zeitpunkts des Anwendungsbeginns
der Pulsspannung, d. h. der Zeitpunkt zum Starten der Anwendung
der Pulsspannung auf die Kapillaren
Jedoch
ist es in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Zeitpunkt
zum Starten der Anwendung der Pulsspannung auf die Kapillare, auf welche
die Pulsspannung als nächstes
auf die Kapillare angewendet werden soll, worin der Zeitpunkt des Anwendungsbeginns
der früheste
ist, so bestimmt wird, dass die Anwendung der Pulsspannung auf andere
Kapillaren gleichzeitig gestartet wird, als wenn das Tröpfchen der
Rohmaterial-Flüssigkeit,
welche aus der Kapillare freigesetzt wird, wobei der Zeitpunkt des
Anwendungsbeginns der früheste
ist, das Substrat erreicht, wie durch die folgenden Beispiele von
einem Standpunkt erläutert, dass
die Tröpfchen
Dann
wird wie in
Des
Weiteren kann das Volumen der Rohmaterial-Flüssigkeit willkürlich durch
Verändern
des Abstands d20 zwischen dem Rohmaterial-Flüssigkeits-Zuführungsbereich
Beachte, dass in der vorliegenden Erfindung, wenn der Zeitpunkt des Anwendungsbeginns, wenn die Pulsspannung auf jede Kapillare angewendet wird, durch Verzögern des Zeitpunkts des Anwendungsbeginns wie durch ein Beispiel erläutert festgesetzt wird, die Werte der Pulsspannung, welche für eine jede Kapillare angewendet werden sollen, jeweils verschieden sein können oder alle gleich sein können.Note that in the present invention, when the time of application start, when the pulse voltage is applied to each capillary, through Delay of the beginning of the application as stated by an example is the values of the pulse voltage applied to each capillary should be, can be different or all can be the same.
Jedoch
ist es in diesem Fall auf dieselbe Weise wie in der früher beschriebenen
Arbeitsweise, wobei
Des
Weiteren können
in diesem Fall ebenso die Pulsbreiten, wenn die Pulsspannung auf
jede Kapillare
Außerdem ist
in den
Jedoch
ist es bevorzugt, dass die Kapillare aus jeder Kapillare, auf welche
die Pulsspannung zum frühesten
Zeitpunkt angewendet wird, eine Kapillare ist, welche an einer Position
angeordnet ist, auf welche die elektrischen Flusslinien leicht konzentriert
werden, wenn die Anordnungsbedingungen von jeder Kapillare aus der
Normalrichtung der Substratoberfläche (siehe
[Zweite Ausführungsform]Second Embodiment
Als
nächstes
wird die zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bilden von Tröpfchen
der Mischflüssigkeit
beschrieben. Die Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit
(nicht dargestellt) gemäß der zweiten
Ausführungsform
ersetzt den Rohmaterial-Zuführungsbereich
Unten
wird der Rohmaterial-Flüssigkeits-Zuführungsbereich
Als
nächstes
wird die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der
Mischflüssigkeit
gemäß der zweiten
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf
Zuerst
wird die Pulsspannung zwischen jeder der Rohmaterial-Flüssigkeiten,
welche in jeder Kapillare
Als
Ergebnis können
die Tröpfchen
Beachte,
dass der Abstand zwischen jede der Kapillaren
Jedoch
ist es bevorzugt, dass die Pulsspannung so angewendet wird, dass
ermöglicht
wird, dass die Position Pm, bei welcher alle Tröpfchen
Des
Weiteren ist die Intensität
der Werte ΔE1, ΔE2 und ΔE3 der Pulsspannung,
welche auf jede Kapillare
Außerdem wird
in diesem Fall für
den Zeitpunkt des Anwendungsbeginns, wenn die Pulsspannung auf jede
Kapillare
Und
wenn eine Anzahl von den Tröpfchen der
Mischflüssigkeit
kontinuierlich auf dem Substrat
Des
Weiteren kann das Volumen der Rohmaterial-Flüssigkeit willkürlich durch
Kontrollieren der Vorrichtung zur Anwendung einer Spannung
Außerdem ist
in den
Jedoch
ist es in diesem Fall ebenso bevorzugt, dass das, was den Abstand
zwischen der Spitze und dem Substrat
Des
Weiteren kann in diesem Fall ebenso die Pulsbreite der Pulsspannung,
wenn die Pulsspannung auf jede Kapillare
[Dritte Ausführungsform]Third Embodiment
Als
nächstes
wird die dritte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bilden von Tröpfchen
der Mischflüssigkeit
beschrieben.
Zuerst
wird die Volumenmessvorrichtung
Die
Volumenmessvorrichtung
Ein
Tröpfchen
Als
nächstes
wird unten die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der
Mischflüssigkeit
gemäß der dritten
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die
Wie
in
Zuerst
findet, wie in
Danach
wird, wie in
Und
es wird, wie in
Danach
wird, wie in
Und
es wird, wie in
Das
Verfahren zum Bilden von Tröpfchen wird
zu dem Zeitpunkt beendet, wenn das Volumen oder die Masse des Tröpfchens
auf dem Substrat
In
diesem Fall werden die Pulsspannungswerte (ΔE1, ΔE2, ΔE3), der Abstand zwischen dem Rohmaterial-Flüssigkeits-Zuführungsbereich
Es
ist hier erwünscht,
dass das erste Tröpfchen
direkt unter der Kapillare
[Vierte Ausführungsform]Fourth Embodiment
Als
nächstes
wird die vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bilden von Tröpfchen
der Mischflüssigkeit
beschrieben.
In
der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen
Als
nächstes
wird der Massesensor
Die
Arbeitsweise der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen
Obwohl
in der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit
gemäß der oben
genannten Ausführungsform
der Fall beschrieben wurde, worin die drei Kapillaren so angeordnet
werden, um zu ermöglichen,
dass die fast zirkulären
Freisetzungsauslässe
der drei Kapillaren
Obwohl in der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform der Fall beschrieben wurde, worin die Querschnittsformen der Freisetzungsauslässe von jeder Kapillare fast zirkulär sind, sind in der vorliegenden Erfindung die Querschnittsformen der Freisetzungsauslässe einer Mehrzahl von Kapillaren nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel können sie jeweils fast dreieckig oder fast rechteckig sein.Even though in the apparatus for forming droplets of the mixed liquid according to everyone embodiment described above the case was described in which the cross-sectional shapes of the release outlets of each capillary almost circular are in the present invention, the cross-sectional shapes the release outlets a plurality of capillaries not particularly limited. To the Example can they each be almost triangular or almost rectangular.
Obwohl
außerdem
zum Beispiel in der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der
Mischflüssigkeit
gemäß jeder
oben beschriebenen Ausführungsform
der Fall beschrieben wurde, worin die Kapillarenanzahl, welche die
Rohmaterial-Flüssigkeits-Freisetzungsbereiche
umfasst, drei Kapillaren ist, ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bilden von Tröpfchen
der Mischflüssigkeit
die Anzahl der Kapillaren, welche die Rohmaterial-Flüssigkeits-Freisetzungsbereiche
umfassen, nicht besonders beschränkt,
die Anzahl der Kapillaren, welche die Rohmaterial-Flüssigkeits-Freisetzungsbereiche
umfassen, können
willkürlich
festgesetzt werden gemäß den Bedingungen
wie zum Beispiel der Zusammensetzung der Bestandteile des Tröpfchens
der Mischflüssigkeit,
welche gebildet werden soll, und dem Volumen des Tröpfchens.
Wie zum Beispiel in
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Wie oben beschrieben können in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit und der Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit, sogar obwohl die Menge eine Spur ist, die Tröpfchen einer Anzahl von Mischflüssigkeiten, worin die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind, schnell und regulär an einer vorbestimmten Position auf einem Substrat angeordnet werden.As described above in accordance with the inventive method for Forming droplets the mixed liquid and the device for forming droplets of the mixed liquid, even though the amount is a trace, the droplets of a number of mixed liquids, wherein the ingredients are evenly distributed are, fast and regular be arranged at a predetermined position on a substrate.
Zum Beispiel kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit und die Vorrichtung zum Bilden von Tröpfchen der Mischflüssigkeit zur Wirkstoffentdeckung und Krankheitsdiagnose verwendet werden, wobei ein Wirkstoffscreen durchgeführt wird und die Technologie der analytischen Chemie in den Gebieten angewendet wird, welche eine Behandlung zum Mischen von Flüssigkeiten benötigen, welche verschiedene Proben in der kombinatorischen Chemie oder das Entsprechende enthalten, um hierdurch die Verkleinerung des Arbeitsmaßstabs, welcher für die oben genannten Behandlungen benötigt wird, zu erleichtern. Als Ergebnis ermöglicht dies, in der relevanten Industrie eine wirksame Verwendung von Proben, eine hohe Effizienz der Arbeit, eine Verbesserung der Sicherheit und eine Kostenreduktion zu erleichtern.To the Example may be the inventive method to make droplets the mixed liquid and the device for forming droplets of the mixed liquid be used for drug discovery and disease diagnosis, where a drug screen is performed and the technology analytical chemistry is applied in the fields which need a treatment for mixing liquids, which different samples in combinatorial chemistry or the like thereby reducing the working scale, which for the above treatments is needed to facilitate. As a result allows this, in the relevant industry, an effective use of samples, one high efficiency of work, improvement of safety and security to facilitate a cost reduction.
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